醚磺隆降解菌的分离鉴定、基因组学分析及其降解特性研究

发布时间：2022-01-07 11:55

　　磺酰脲类除草剂是一类高效、低毒、高选择性的新型除草剂,被广泛应用于水稻、玉米、小麦、大豆等田间杂草的防控,其用量也呈逐年增加的趋势。然而其微量的环境残留就会对后茬敏感作物产生严重的药害,引起作物减产,甚至绝收,并且造成了大量“癌症田”,给农业生产造成了巨大的经济损失,如何清除其在环境中的残留已成为当今的热点问题。以微生物代谢活动为核心的微生物修复技术,因其具有能耗低、效率高、环境友好等优点,逐渐成为治理环境污染的重要手段之一。本文从规模化工程沼液样品中分离得到多株能以醚磺隆（cinosulfuron）为唯一氮源进行生长的降解菌株,其中菌株LAM0713和LAM0618降解效率最高。菌株16S rRNA基因的序列对比分析结果表明,LAM0713和LAM0618均归属于库特氏属（Kurthia）,且与现有Kurthia属有效发表菌株的16S rRNA基因序列最高位相似性分别为97.1%和96.9%,初步判断二者为Kurthia属的疑似新种。对疑似新种菌株LAM0713和LAM0618进行了系统分类学研究。利用表型特征分析、生理生化指标测定、重要细胞化学组分分析、16S rRNA基因序列系统... 

【文章来源】：华中农业大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：121 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
縮略语表
第一章 文献综述
    1.1 引言
    1.2 磺酰脲类除草剂概述
        1.2.1 磺酰脲类除草剂的发展
        1.2.2 醚磺隆的性质与特点
        1.2.3 磺酰脲类除草剂的残留及危害
    1.3 磺酰脲类除草剂降解的研究
        1.3.1 光降解
        1.3.2 化学水解
        1.3.3 微生物降解
    1.4 磺酰脲类除草剂微生物降解研究概述
        1.4.1 磺酰脲类除草剂降解微生物资源的挖掘
        1.4.2 磺酰脲类除草剂微生物代谢途径研究
    1.5 微生物基因组学研究现状
        1.5.1 DNA测序技术技术的发展
        1.5.2 微生物基因组研究进展
    1.6 本文研究的目的与意义
第二章 醚磺隆降解菌株的分离与初步鉴定
    1 前言
    2 材料和方法
        2.1 实验材料
        2.2 实验方法
    3 结果与分析
        3.1 醚磺隆标准曲线的建立
        3.2 高效醚磺隆降解菌的分离与筛选
        3.3 菌株形态特征
        3.4 菌株LAM0713和LAM0618的16S rRNA基因序列比对
    4 讨论
第三章 降解菌LAM0713和LAM0618~T的多相分类学研究
    1 前言
    2 材料和方法
        2.1 实验材料
        2.2 试验方法
    3 结果与分析
        3.1 细菌的表型特征
        3.2 菌株LAM0618~T,LAM0713与相似菌株之间的特征差异比较
        3.3 菌株LAM0618~T,LAM0713与相似菌株的脂肪酸成分
        3.4 菌株LAM0618~T的极性脂组成
        3.5 菌株LAM0618~T的呼吸醌组成
        3.6 系统发育树
    4 讨论
第四章 Kurthia huakuii LAM0618~T基因组学研究
    1 前言
    2 材料和方法
        2.1 实验材料
        2.2 实验方法
    3 结果与分析
        3.1 Kurthia huakuii LAM0618~T基因组DNA的提取
        3.2 Kurthia huakuii LAM0618~T基因组测序数据的生物信息分析
        3.3 Kurthia huakuii LAM0618~T基因组序列提交
        3.4 醚磺隆降解酶基因的预测
    4 讨论
第五章 降解酯酶sue的克隆、表达、纯化及特性研究
    1 前言
    2 材料和方法
        2.1 实验材料
        2.2 实验方法
    3 结果与分析
        3.1 sue基因的克隆
        3.2 pET32a(+)质粒的提取与双酶切
        3.3 重组表达载体的鉴定
        3.4 重组蛋白的诱导表达
        3.5 重组蛋白的降解活性
        3.6 SUE蛋白信号肽分析及跨膜区域的预测
        3.7 SUE保守结构域预测
        3.8 SUE蛋白的一级结构
        3.9 SUE二级结构预测
        3.10 SUE三级结构预测
    4 讨论
第六章 降解菌LAM0713的降解特性分析及代谢产物测定
    1 前言
    2 材料和方法
        2.1 实验材料
        2.2 实验方法
    3 结果与分析
        3.1 温度对降解的影响
        3.2 pH对降解的影响
        3.3 接种量对降解的影响
        3.4 响应面法对菌株LAM0713降解醚磺隆条件的优化
        3.5 生长量与降解率的关系
        3.6 菌株LAM0713对不同初始浓度醚磺隆的降解
        3.7 菌株LAM0713对不同底物的降解
        3.8 菌株LAM0713降解醚磺隆的代谢产物的检测
        3.9 菌株LAM0713降解土壤中的醚磺隆的残留
    4 讨论
第七章 全文总结
    7.1 研究结果
    7.2 创新点
    7.3 研究展望
参考文献
已发表的学术论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
[1]烟嘧磺隆降解菌黄篮状菌（Talaromyces flavus）的分离鉴定及降解机理研究[D]. 宋金龙.中国农业科学院 2013
[2]降解毒死蜱的副球菌TRP菌株基因组测序、cpd基因的克隆及功能验证[D]. 李康.中国农业科学院 2012
[3]拟除虫菊酯降解酶基因的克隆及酶学性质研究[D]. 翟逸.中国农业科学院 2012
[4]五种磺酰脲类除草剂在土壤中的环境行为[D]. 张伟.西南大学 2007



本文编号：3574498